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PCB激光钻孔中的工艺问题与解决方法

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  1、问题:开铜窗法的CO2激光钻孔位置与底靶标位置之间失准原因:

  ①制作内层芯扳焊盘与导线图形的底片,与涂树脂铜箔(RCC)增层后开窗口用的底片,由于两者都会因为湿度与温度的影响尺寸增大与缩小的潜在因素。

  ②芯板制作导线焊盘图形时募材本身的尺寸的涨缩’以及高温压贴涂树脂铜箔(RCC)增层后,内外层基板材料又出现尺寸的涨缩因素存在所至。

  ③蚀刻所开铜窗口尺寸大小与位置也都会产生误差。

  ④激光机本身的光点与台面位移之间的所造成的误差。

  ⑤二阶盲孔对准度难度就更大,更易引起位置误差。

  解决方法:

  ①采取缩小排版尺寸,多数厂家制作多层板排版采取450mm×600mm或525mm×600mm。但对于加工导线宽度为0.10mm与盲孔孔径为0.15mm的手机板,最好采用排版尺寸为350mm×450mm上限。

  ②加大激光直径:目的就是增加对铜窗口被罩住的范围。其具体的做法采取“光束直径孔直径90-100um。能量密度不足时可多打一两枪加以解决。

  ③采取开大铜窗口工艺方法:这时只是铜窗口尺寸变大而孔径却未改动,因此激光成孔的直径已不再完全由窗口位置来决定,使得孔位可直接根据芯板上的底垫靶标位置去烧孔。

  ④由光化学成像与蚀刻开窗口改成YAG激光开宙法:就是采用YAG激光光点按芯板的基准孔首先开窗口,然后再用CO2激光就其窗位去烧出孔来,解决成像所造成的误差。

  ⑤积层两次再制作二阶微盲孔法:当芯板两面各积层一层涂树脂铜箔(RCC)后,若还需再积层一次RCC与制作出二阶盲孔(即积二)者,其“积二”的盲孔的对位,就必须按照瞄准“积一”去成孔。而无法再利用芯板的原始靶标。也就是当“积一”成孔与成垫时,其板边也会制作出靶标。所以,“积二”的’RCC压贴上后,即可通过( ) 射线机对“积一”上的靶标而另钻出“积二”的四个机械基准孔,然后再成孔成线,采取此法可使“积二”尽量对准“积一”。

  2、问题:孔型不正确

  原因:

  ①涂树脂铜箔经压贴后介质层的厚度难免有差异,在相同钻孔的能量下,对介质层较薄的部分的底垫不便要承受较多的能量,也会反射较多的能量,因而将孔壁打成向外扩张的壶形。这将对积层多层板层间的电气互连品质产生较大的影响。

  解决方法:

  ①严格控制涂树脂铜箔压贴时介质层厚度差异在5-10um之间。

  ②改变激光的能量密度与脉冲数(枪数),可通过试验方法找出批量生产的工艺条件。

  3、问题:关于其它CO2激光与铜窗的成孔问题

  原因:

  ①孔壁侧蚀:主要原因是由于第一枪后,其它两枪能量过高,造成底铜反射而损伤孔壁。

  ②铜窗分层:激光光束能量过高造成与RCC铜层轻微分离。

  ③孔形状不正:是由于单模光束的能量的主峰落点不准确。

  ④孔壁玻璃纤维突出:这由于CO2激光对玻纤作用不明显

  ⑤底垫有残余胶渣或未烧尽的树脂层:

  A:激光单一光束能量不稳。

  B:由于基扳弯曲或起翘造成接收能量不均匀所至。

  C:单模光束能量过于集中。

  ⑥底垫外缘与树脂间产生微裂:

  A:光束能量过高被反射的光与反射热所击伤。

  B:由于多模式光束的能量密度较大。其落点边缘能量向外扩张所造成。

  4、问题:孔底胶渣与孔壁的碳渣的清除不良

  原因:

  ①大排板上的微盲孔数量太多(平均约6-9万个孔),介质层厚度不同,采取同一能量的激光钻孔时,底垫上所残留下的胶渣的厚薄也就不相同。经除钻污处理就不可能确保全部残留物彻底干净,再加上检查手段比较差,一旦有缺陷时,常会造成后续镀铜层与底垫与孔壁的结合力。

  解决方法:

  ①严格控制RCC压贴后其介质厚度差异在5-10um之间。

  ②采用工艺试验方法找出最佳的除钻污工艺条件。

  ③经除胶渣与干燥后,采用立体显微镜全面进行检查。

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